自来水管阀阀体的零件的机械加工工艺规程及设计
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自来水管阀阀体的零件的机械加工工艺规程及设计,自来,水管,阀体,零件,机械,加工,工艺,规程,设计
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南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工120钻WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻Z30351夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ32T7中法兰螺孔钻模开工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件10.9工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻螺栓孔,使其尺寸为8,25,160,2230钻模板63025.70.46.5154s49s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第12页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工130锪WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻Z30351夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ32T8专用夹具开工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.50.4工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1通径法兰反平面锪平,保证尺寸4,4463025.70.652125s39s2调头,重复以上工步。63025.70.652125s39s设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第2页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工20车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-11夹具编号夹具名称切削液四爪卡盘+顶尖工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.71.6工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车端面,使其至中心线距离为125ZL11T,对中样板12045.60.651.5133s25s2车凸台112345游标卡尺、内径百分尺12045.60.521.315s10s3车内止口488游标卡尺12045.60.521.316s15s4车V型密封槽850.15120.480.4样板12045.60.521.3110s9s5车外圆195ZL11T2卡规或游标卡尺12045.60.651.5123s32s6车反平面,厚度2812045.60.651.2517s20s7倒角,盖基准面印12045.60.651.2516s11s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第3页 车间工序号工序名称材 料 牌 号 金工30车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-11夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ11T2小车二道夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.71.6工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车端面,使其总长为2511.512045.60.651.5133s25s2车凸台112345,密封水线312045.60.521.315s10s3车内止口游标卡尺12045.60.521.316s15s4车V型密封槽样板12045.60.521.3110s9s5车外圆1952.5ZL11T2卡规或游标卡尺12045.60.651.5123s32s6车反平面901.5,厚度2812045.60.651.2517s20s7倒角12045.60.651.2516s11s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工40车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ11T3小车三道车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件10.9工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车中法兰平面,使其中心高为1471.310064.90.951.5133s23s2粗车内口,其尺寸为6112H11ZL11T2卡规或游标卡尺10064.90.851.2516s10s3粗车V型密封槽115128样板10064.90.851.2517s12s4粗车外圆20210064.90.951.515s9s5粗车反平面1281.1,厚2810064.90.851.2516s10s6倒角10064.90.851.2516s10s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工50车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ11T4小车四道车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件2.42.1工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车通径孔440.645070.650.201.5165s43s2车内螺纹小径孔651.132066.160.201.92119.8s10s3车退刀槽368.545070.650.201.5111s24s4螺纹小径孔俩端倒角,车内螺纹M682-6H螺纹规45070.650.201.25125s33s5车静密封面,使其法兰平面距离为91游标卡尺45070.650.201.5117s29s6调头,重复以上工步,保证尺寸69.25ZL11T4-2塞规45070.650.202.0131s35s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工60刨WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数牛头刨床B6651夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ43T5刨导向筋夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.450.4工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1刨平导向筋俩顶面,保证尺寸661.0-22.31.11.516s19s2刨导向筋厚度70.3成型刀具,导向筋卡规-22.31.11.516s23s3成型刀具转180,刨另一筋,保证尺寸71.0,128.5成型刀具,导向筋卡规-22.31.11.5112s42s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工80 车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ11T2专用车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.31.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精车俩通径法兰端面2501.9,表面粗糙度12.5内径百分表380141.60.30.7119s26s2车水线3、车凸台112345 380107.40.30.7110s22s3车内止口88H134380107.40.30.719s15s4车V型密封槽850.15120.480.4游标卡尺380107.40.30.75112s36s5车外圆195h11样板380141.60.30.75122s15s6车反平面94,厚28卡规或游标卡尺380160.20.30.719s16s7倒角1.545380141.60.30.716s19s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工序卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称闸阀零件名称阀体共12页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工90 车WCB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸钢件50Z41H10011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液4-5ZJ11T2专用车夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.341.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精车中法兰平面,使其中心高为145内径百分表200126.80.31120s33s2精车内口,其尺寸为115H11 ZL11T2卡规或游标卡尺200126.80.150.75116s29s3精车V型密封槽1150.15120.480.4样板200126.80.150.75117s26s4精车外圆200,表面粗糙度12.5200126.80.30.3116s37s5精车反平面126,厚28200126.80.15116s15s6倒角200126.80.150.75110s22s 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期南通职业大学机械工程系机械加工工艺过程卡片产品型号Z41H/Y零件图号产品名称 闸阀零件名称 阀体共12 页第1 页材 料 牌 号 WCB毛 坯 种 类 铸钢件毛坯外形尺寸 50Z41H100每毛坯件数1每 台 件 数1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件10检验 按铸件规定要求进行检验。 20车 留余量车通径法兰外圆、端面、凸台、反平面。金工C620-1四爪卡盘、YT5镗刀、90车刀100S96S30车 留余量车阀体总长、法兰外圆、凸台、反平面。金工C620-14-5ZJ11T2、YT5镗刀、90车刀100S96S40车 留余量车中法兰外圆、中心高、反平面。金工CA61404-5ZJ11T3、90车、游标卡尺61S57S50车 车阀座联接孔及静密封面。金工CA61404-5ZJ11T4、卡规、塞规 144S 137S60刨 刨阀体两导向筋。金工B6654-5ZJ43T527S24S70焊 加热后焊接阀座并保温、热补、打磨焊缝处、清理两通径法兰外圆、端面氧化皮。金工80车精车两通径法兰端面、凸台、车水线。金工 CA61404-5ZJ11T2、YT5镗刀、90车刀78S73S90车精车中法兰外圆、端面、车止口。金工CA61404-5ZJ11T3、YT5镗刀、90车刀79S75S100车精车阀座密封面。金工CA61404-5ZJ11T4、卡规、塞规40S36S110钻 钻通径法兰螺栓孔金工Z30355Z10J32T652s48s120钻 钻中法兰螺栓孔。金工Z30355Z10J32T760s54s130锪 通径法兰反平面锪平。金工Z30355Z10J32T828s25s140钳 清理毛刺。金工150验 按图检验,合格后入库保管。 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械制造工艺学毕业设计任务书题目:设计自来水管阀阀体的零件的机械加工工艺规程及6、7道工序的夹具设计内容:(1)零件图 1张 (2)机械加工工艺规程卡片 1套 (3)3道工序的夹具装配总图 1张 (4)4道工序的夹具装配总图 1张 (5)夹具零件图 1套(6)毕业设计说明书 1套 前言毕业设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)等所有课程后,并通过进行了生产实习和课程设计的基础上进行的最后一个教学环节。这次设计使我们综合运用机械制造工艺学中的基础理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件(阀体)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力。同时也大大的提高了我们熟悉运用手册、规范、图表等技术资料的能力,进一步培养我们识图、制图、运算、和编写技术文件等基础技能。由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加指教。目 录摘要 4一、管阀的用途和主要性能 61 用途 .6 2 主要性能规范 . 6 2.1工作原理和结构说明 6 二、阀体零件的分析 61. 零件的作用 6 2. 零件的工艺分析 .6 三、确定毛坯、画毛坯图 .6 1. 确定毛坯类型以及毛坯的公差等级和余量 6 2. 画出毛坯图 .7 四、工艺规程设计 .81. 定位基准的选择 .8 2. 制定工艺路线 .9 3. 选择加工设备及刀、夹、量具 .11 4. 加工工序的设计 11 5. 确定切削用量及基本时间 13 6. 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 15 六、夹具体的设计 15 1. 对夹具体的要求 15 2. 结构工艺性、排屑以及在机床上安装的稳定可靠性 15 七、夹具设计 161. 确定设计方案 16 2. 计算夹紧力 17 3. 定位精度的分析 17 参考文献 19中英文翻译 20 摘要:夹具是机械制造工厂里使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具。对工件进行机械加工时,一些精度要求主要是通过夹具来保证的。管阀主要用于需要保持全开全关的场合。用来控制运输油品、蒸汽、水等的流量。管阀主要是由阀体、阀盖、阀杆、支架、手轮等组成。本文主要是介绍关于阀体设计的过程,阀体工艺规程的编制,以及阀体在加工过程中,工序夹具的设计。关键字:管阀 阀体 夹具 精度The abstract :Jig is one kind of craft equipment which in the machine manufacture factory uses, divides into the engine bed jig, the welding fixture, the sectional fixture and the examination jig. When to work piece machine, some precision requests mainly is guaranteed through the jig. The gate valve mainly uses in to need to maintain all opens the entire pass the situation. Uses for to control the transportation oil quality, the steam, the water and so on the current capacity. The gate valve mainly is by the valve body, the valve cover, the valve lever, the support, the handwheel and so on is composed. This article mainly is the introduction the process which designs about the valve body, the valve body technological process establishment, as well as valve body in processing process, working procedure jig design 。Essential character: gate valve valve causes jig precision一、用途和主要性能参数1.用途 楔式管阀适用于工作温度t425,介质为水、蒸气、油品等的管路上,作为控制介质流动的起闭器。3. 主要性能规范压力等级Class单位介质600LbMpaLbf/in2水强度试验15.32225密封试验11.21630上密封试验11.21630低压密封试验0.680空气2.1、工作原理和结构说明1. 本阀门主要由阀体、阀盖、闸板、阀座及阀杆等零件组成。2. 本阀门依靠手轮带动阀杆螺母,使阀杆升降而带动闸板垂直于介质流动方向的直线位移,达到开启和关闭的目的。二、阀体零件的分析1、 阀体的作用 阀体是管阀的一个主要零件。闸阀主要是由阀体、阀盖、闸板、阀座及阀杆等零件组成。阀体其相当于简单的三通结构,主要是由左右俩法兰,中间的法兰来通水、油、蒸气等,而流量的大小则是由闸板、阀杆等的控制调整。而阀体的中法兰面上的8-25mm孔即为螺栓联接孔,主要是实现与阀盖的正确联接。2、 零件的工艺性分析 由零件图得知,其材料为WCB,是美国材料标准。特用于阀门,其含碳量在0.3以下。具有较强的强度、耐磨性、耐热性,使用于承受较大应力、要求耐磨的零件。 该零件主要加工面为195法兰的端面、左右法兰总长2501.9、法兰的凸台、止口水线等,以及8-25的螺栓孔的加工。 端面12.5的粗糙度要求以及中心145距离的要求都是要3道工序的夹具所保证,左右法兰的圆度、同轴度,以及5角倾斜要求则是由4道工序夹具所保证的。8-25的螺栓孔的尺寸精度,以及每个孔之间的偏角,影响阀盖与阀体联接时的正确定位,从而影响整个闸阀的气密性。由参考文献中有关面和孔的经济精度及机床达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。三、确定毛坯、画毛坯图 根据零件材料确定毛坯为铸件。根据工厂实际要求,其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。参考文献1 表2.2-5成批和大量生产的铸件机械加工余量等级,该种铸件的尺寸公差等级CT为810级,加工余量等级MA为H级。故取CT为10级,MA为H级。铸件尺寸公差(代号“CT”)分为16级。壁厚尺寸公差可比一般尺寸差降一级公差带。应对称于铸件基本尺寸设置。 基本尺寸应按有加工要求的表面上最大基本尺寸和该表面距离他的加工基准见尺寸中较大的尺寸确定。旋转体基本尺寸取其直径或高度(长度)中较大尺寸。 表2.2-4中每栏有两个加工余量数值是以一则为基准、进行单侧加工的余量值。下面的数值为进行双侧加工时每侧加工余量值。 参考文献1表,用查表法确定各表面的总余量如下表所示:表3-1 各加工表面总余量加工表面基本尺寸(mm)加工余量等级加工余量数值(mm)说明A 面125H5.0单侧加工B 凸台112H4.0双侧加工C 止口884H3.0双侧加工D 外圆面195H5.0双侧加工E 反平面94H3.0双侧加工F 面145H4.0单侧加工G 内止口115H4.0单侧加工H 外圆200H5.0双侧加工I 反平面126H4.0双侧加工J425孔25H3.0双侧加工 由参考文献1表2.2-1,可得铸件主要尺寸的公差,如下表: 表3-2 主要毛坯尺寸及公差 (mm)主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CTA面的轮廓尺寸1255.01253.6中法兰平面距中心尺寸1454.01453.64-25孔253.0-2.4四、工艺规程的设计1、 定位基准的选择基准的选择:闸阀的阀体的3个法兰面在整个阀体加工过的程中既是装配基准又是设计基准,所以选择其作为定位基准,能使加工遵循“基准重合”的原则。其余各面和孔的加工也能用它来定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外三个法兰面都比较的大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠,操作方便。当加工3道工序的时候则以左法兰面和中法兰面作为粗基准,加工右法兰面。同样的夹具,夹紧方式,右法兰面和中法兰面加工左法兰面。而加工4道工序的时候则以通径法兰面为精基准加工。 由于工件的定位是通过定位副的接触(或配合)实现的,定位元件上限位基面的精度直接影响工件的定位精度,因此,限位基面应有足够的精度,以适应工件的加工要求。定位元件不仅限制工件的自由度,还有支承工件、承受夹紧力和切削力的作用,因此,应有足够的强度和刚度,以免使用中变形或损坏。由于本工艺用主要草用的基本都是车夹具,车床的主轴转速一般都是非常的高,需要较高的强度和刚度。工件的装卸会磨损定位元件的限位基面,导致定位精度下降。定位精度下降到一定程度时,定位元件必须更换,否则,夹具不能继续使用。为了延长定位元件的更换周期,提高夹具的使用寿命,定位元件应有较好的耐磨性。 具体图形定位基准的面如下图所示: 最先机械加工的是左(右)法兰面,预想方案有俩种定位夹紧方案: 方案一、还好是先以中法兰面为粗基准,限制3个自由度。再用支撑钉来分别支撑左(右)法兰面,则总共限制5个自由度,X轴的转动不受限制。在俩左(右)法兰俩边分别用俩个V型块来限制X轴的转动,以及夹紧整个工件。 但由于此道工序中要有个5角倾斜的要求,同时还需保证其的同轴度,圆度等。5角主要是由夹具模板保证的,而夹紧装置由于与工件长期的接触易产生磨损,加工时容易偏,同轴度和圆度都不能够保证。方案二、由于磨损不能够保证同轴度和圆度的要求,考虑的以上的要求,将原来支撑左(右)的支撑锭换成与其配套的圆板支撑,还是采用两块V型块从两边夹紧,这样即使两V型块长期使用磨损还有有比较精确同轴度和圆度的圆板来保证。从俩方面来保证,所达到的精度就会比较的高拉。加工完左右两通径法兰后,以其为精基准加工中法兰,首先以两通径法兰面由两个V块来限制。表面由压板压住起着定位夹紧的作用。2、 制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定个表面的加工方法如下:A、B、C、D、E面:粗车-精车F、G、H、I面:粗车-精车10级精度未铸出孔:钻-扩-铰;螺纹孔:钻孔-攻螺纹。 因A、B、C、D、E面的加工要求精度比较的高,而通径法兰的中间是带有5的倾斜要求,同轴度和圆度的要求均比较的高。故它们的加工宜采用工序集中的原则,即分别在一次装夹下将其加工出来,以保证其位置精度。 根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则,将A、B、C、D、E、F、G、H、I面、凸台、止口的粗加工放前,精加工放在后面,而通径孔,阀座内螺纹及静密封面,通径法兰的螺栓孔等的加工放在后面。通径法兰钻完螺栓孔孔后,还需把反平面锪平,这道工序则放在最后进行加工。清理毛刺和转入装配为是最后工序。 初步拟订的加工工艺路线如下:工序号工 序 内 容10铸造20时效30涂漆40铸钢件按规定要求进行全数检验50粗、精车通径法兰外圆、凸台、内止口、V型密封槽反平面60粗、精车阀体总长法兰外圆、凸台、内止口、V型密封槽反平面70粗、精车中法兰外圆、中心高、内止口、V型密封槽反平面80粗、精车通径孔联接阀座的内螺纹及静密封面90刨俩侧导向筋100加热后焊接阀座并保温、热补、打磨焊缝处、清理两通径法兰外圆、端面氧化皮。110钻通径法兰螺栓孔120钻中法兰螺栓孔。130通径法兰反平面锪平。140清理毛刺、转入装配 上述的方案遵循了工艺路线拟订的一般原则,但某些工序有些问题还值得进一步讨论。 由于本加工工艺路线中有加热后焊接阀座并保温、热补、打磨焊缝处、清理两通径法兰外圆、端面氧化皮。这一道工序加工完后就直接按照初步拟订的工艺路线来讲,就是直接钻通径法兰螺栓孔、钻中法兰螺栓孔、通径法兰反平面锪平。在焊接过后由于应力变化,组织结构的变化,可能回使零件产生变形,会影响原已加工通径法兰的精度,而通径法兰的俩端面表面粗糙度要求为12.5,且通径法兰孔的加工要求同轴度和圆度的要求也比较的高, 孔的5倾斜加工也比的有难度。在焊接过后若不加工直接钻孔,精度要求方面难以达到。 因为初步拟订的工艺路线是粗精车放在一起加工的,根据实际要求考虑将粗精车分开进行加工,即将精车部分的放到焊接以后钻孔以前的工序中,这样保证阀体零件要要求的个方面精度。由于才用的是同种工艺,未必显的设计的工艺路线过于繁琐,没采用工序集中的方法,增加了装夹的次数,而定位误差和装夹误差也有所增加。这样设计与设想的结果未必相同,但虽然是误差值增大,但由于采用的工装还是一样,误差产生值不大,若不该工艺规程,则焊接后的精度相差非常之大。 修改后的工艺路线如下:工序号工 序 内 容10铸造20时效30涂漆40铸钢件按规定要求进行全数检验50粗、精车通径法兰外圆、凸台、内止口、V型密封槽反平面60粗、精车阀体总长法兰外圆、凸台、内止口、V型密封槽反平面70粗、精车中法兰外圆、中心高、内止口、V型密封槽反平面80粗、精车通径孔联接阀座的内螺纹及静密封面90刨俩侧导向筋100加热后焊接阀座并保温、热补、打磨焊缝处、清理两通径法兰外圆、端面氧化皮。110精车两通径法兰端面、凸台、车水线。120精车中法兰外圆、端面、车止口。130精车阀座密封面。140钻通径法兰螺栓孔150钻中法兰螺栓孔。160通径法兰反平面锪平。170清理毛刺、转入装配3、选择加工设备及刀具、夹、量具由于生产类型为大批生产,故加工设备宜用通用机床为主, 以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。工序设计包括机床与工艺装备的选择,加工余量的确定,工序尺寸的确定,切削用量的确定,时间定额的确定等。 机床的选择:首先选择机床时应该考虑机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应;机床的工作精度应与工序的精度要求相适应;机床的生产效率应与零件的生产类型相适应;机床的选择应考虑车间现有设备条件,尽量采用现在有的设备进行改装。 夹具在大批、成批大量生产中应按工序加工要求设计制造专用夹具,本工艺过程中车这道工序所用的夹具均为设计的专用夹具。量具的选择主要根据生产类型和加工精度。在单件、小批生产中,应尽量采用通用量具、量仪。在大批、大量生产中应采用各种量规和高效的检验仪器和检验夹具等。 刀具的选择只要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度要求、生产率和经济性等,一般应尽可能采用标准刀具,必要时采用高生产率的复合刀具及其他专用刀具。在车床上加工的工序,一般都选用硬质合金车刀和镗刀。 粗精车通径法兰外圆、凸台、内止口、密封槽反平面,考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用C630,无丝杆车床,(参考文献1表4.1-3)。选择90外圆车刀,采用四爪卡盘来夹紧,检验测量则采用一般的游标卡尺。 粗精车阀体总长法兰外圆、凸台、内止口密封槽反平面,因为定位基准的转换,所以改用C6136卧室车床(参考文献 1表4.1-2)同样采用90外圆车刀。采用车专用夹具及游标卡尺、样板、卡规。 粗精车中法兰外圆,中心高,内止口和V型槽,由于外圆直径比较大则改用CA6140,其回转直径比较的大。(参考文献1表4.1-2)刀具还是采用外圆车刀,车3道专用夹具、游标卡尺、样板和卡规。 粗精车通径孔、阀座内螺纹及静密封面采用CA6140,四道车夹具、螺纹规、卡规和塞规。 刨俩侧导向筋,显然采用刨床。按照要求根据现有设备,采用B665牛头刨床。由于俩侧的筋要求比较要,成型不易故选取成型刀具,量具采用导向筋卡规来进行测量。 钻通径法兰螺栓孔选用摇臂钻床Z3035加工(参考文献1表4.1-3),钻中法兰螺栓孔同样选用Z3035摇臂钻床。 量具的选择一般采用通用量具。选择量具的方法有二种:一种按计量器具的不确定度选择;二是按照计量器具的测量方法极限误差选择。本工艺中考虑到现场加工精度要求,现有设备,采用一般的游标卡尺、卡规、样板等进行测量。4、加工工序设计 确定工序尺寸是由加工表面的最后工序往前推算,最后工序尺寸按零件图样的要求标注。 1)、工序40粗车及工序90精车H端面的工序尺寸计算 查文献1表2.3-5端面加工余量,得精加工余量ZH精=1.0mm。已知H面的总余量ZH总=5.0mm。故粗加工余量ZH粗=5.0-1.0=4.0mm。如上图所示,精车H面工序中是以其中心为定位基准的,H面至中心的工序尺寸即为设计尺寸XH-中精=1450.05mm,则粗车H面工序尺寸为XH-中粗=146mm。 根据参考文献2表2.6-6,得粗加工公差等级为IT11-IT14,取IT=11,其公差TN-B粗= 0.16 ,所以,XH-中粗= 1460.08 校核精车余量ZH精: ZH精min =XH-中粗min- XH-中精max =145.92-145.05 =0.87mm故余量足够。 此两道工序中还需要保证内止口的精度要求115H11 加工表面115: 粗车工序双边余量2.5, 半精车工序双边余量1.5 工序尺寸及公差: 粗车到113.5 半精车到115,公差H11,ES=0.22,EI=0 表面粗糙度: 粗车 Ra=12.5 半精车 Ra=6.3 2)、10、80道工序粗精车通径外圆的内止口,保持88H134的尺寸。根据参考文献1表2.2-3查的起总余量为4,H13等级,即为上偏差ES=+0.540,下偏差EI=0。根据参考文献1,由经济精度来看则是粗车就能达到。IT=13,表米那粗糙度要求为6.3,根据经济表面粗糙度R a值/m6.3的要求,查参考文献2表1-10,则需要经过粗车-半精车。 加工表面88x4: 粗车工序双边余量2.5, 半精车工序双边余量1.5 工序尺寸及公差: 粗车到86.5 半精车到88,公差H13,ES=0.54,EI=0 表面粗糙度: 粗车 Ra=12.5 半精车 Ra=6.3 工序10、80中除了有内止口的加工要求,另外还要保证粗精车外圆195h11的加工要求。由参考文献2得: 加工表面195: 粗车工序双边余量2.5, 半精车工序双边余量1.5 工序尺寸及公差: 粗车到196.5,es=0,ei=-0.54 半精车到195,公差h11,es=0,ei=-0.22 表面粗糙度: 粗车 Ra=6.3 半精车 Ra=3.2工艺尺寸链的计算: 由上尺寸链可得知即A0为封闭环, A0上=A1上-A2下 A0下=A1下-A2上 =+0.1+0.09 =-0.1-0 =+0.19 =-0.1+0.19-0.1 A0=25 A0上=A1上-A2下 A0下=A1下-A2上 0=+0.1-A2下 -0.09=-0.1-0-A2上+0.1-0.01 A2下=0.1 A2上=-0.01 A0=255、确定切削用量及基本时间(机动时间) 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先确定切削深度、进给量,再确定切削速度。5.1工序50切削用量及基本时间的确定5.1.1 切削用量 本工序为粗车(车端面、外圆及内止口)。已知加工材料为WCB阀门专用碳钢,WCB的抗拉强度为485-655Mpa,屈服强度A最大为250Mpa,断面收缩率最小为35%,延伸率标距2英寸为22Mpa。 确定车外圆195h11mm的切削用量 所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀。根据参考文献3第一部分表1.1,由于C620-1机床的中心高为200mm(表1.30),故选刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3,选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前到面,前角0=12,后角012=6,主偏角kr=90,副偏角k r =10,刀倾角s=0,刀尖圆弧半径r=0.8mm。 1)、确定切削深度a p 由于双边余量为5.0,可在一次走刀内切完,故 a p=200-197/2 =1.5mm 2)、确定进给量f 根据参考文献4表10-8,在粗车钢件、刀杆尺寸为16mm25mm、a p3mm、工件直径为100-400mm时, f =0.6-1.2mm/r按照C620-1机床的进给量(参考文献1表4.2-9),选择 f =0.65mm/r 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验。根据参考文献3,C620-1机床进给机构允许的进给力F max =3530N。根据参考文献3,当材料b=570-670Mpa,a p2mm,f0.75mm/r,kr=45,V=65m/min(预计)时,进给力Ff=760N。 Ff的修正系数为K0Ff=0.1,Ks Ff=1.0,KkrFf=1.17(表1.29-2),故实际进给力为 Ff=7601.17N=889.2N由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选的f =0.65mm/r可用。 3)、选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取1mm,可转位车刀耐用度T =30min 4)、确定切削速度V 切削速度可根据公式计算,也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据参考文献4表10-28,当用YT15硬质合金刀加工时b=600-700Mpa钢料,a p3mm,f0.75mm/r,切削速度V=109m/min 切削速度的修正系数为Ksv=0.8,Ktv=0.65,Kkrv=0.81,KTV=1.15,KMv= Kkv=1.0见参考文献4表10-36,故 V=109x0.8x0.65x0.81x1.15m/min=52.8m/min n =1000V/d =1000x52.8/x200=88r/min按照C620-1机床的转速参考文献1表4.2-8,选择 n=120r/min=2.0r/s则实际切削速度V=45.6m/min。 5)、校验机床效率 由参考文献4得b=580-970 Mpa,HBS=166-277,a p2.0mm,f0.75mm/r,V46m/min时,Pc=1.7kw。 切削功率的修正系数Kkrpc=1.17,K0PC=KMpc=Kkpc=1.0,KTpc=1.13,KSpc=0.8,Ktpc=0.65,故实际切削的功率为 Pc=0.72kw 根据表1.30,当n=120r/min时,机床主轴允许功率PE=5.9kw。PCPE,故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。 最后决定的切削用量为 a p=1.5,f =0.65mm/r,n=120r/min=2.0r/s,V=45.6m/min=0.76m/s确定粗车端面,内止口的,以及V型密封槽的切削用量 采用车外圆195h11mm的刀具加工这些表面。加工余量皆可一次走刀切除,车端面、V型密封槽、凸台及内止口的a p=1.3mm。车端面、V型密封槽、凸台及内止口的f =0.52mm/r。 基本时间的确定(见参考文献1表6.2)确定粗车外圆195h11的基本时间: Tj1=(l+l1+l2+l3)I /f n =L I /f nl1=( a p/t g K c)+(2)l2=35l3-单件小批生产时的试切附加长度 主偏角kr=90时,l1=2 当加工到台阶时l2=0所以 l=28,l1=2mm,l2=0mm,l3=0mm,I=1,f=0.65,n=2 Tj1=(l+l1+l2+l3)I /f n =28+2/0.65x2 =23s车凸台的基本时间: Tj2=(l+l1+l2+l3)I /f n l=3,l1=2mm,l2=0mm,l3=0mm,I=1,f=0.52,n=2 则 Tj2=(l+l1+l2+l3)I /f n =3+2/0.52x2 =5s车内止口的基本时间: Tj3=(l+l1+l2+l3)I /f n l=4,l1=2mm,l2=0mm,l3=0mm,I=1,f=0.52,n=2 Tj3=(l+l1+l2+l3)I /f n =4+2/0.52x2 =6s车端面的基本时间: Tj4=(l+l1+l2+l3)I /f n =L I /f nL=(d-d1)/2 +l1+l2+l3其中 d= 195 ,d1=50, l=2, l1=2mm, l2=4mm, l3=0mm, I=1, f=0.52,n=2 Tj4=(l+l1+l2+l3)I /f n =L I /f n =29.5x1/0.52x2 =33s由于V型密封槽、反平面、倒角在车端面或外圆要求精度不是太高,无需计算去机动时间,这几个工步可以一起完成。所以工序的基本时间为:T j= Tj1+ Tj2+ Tj3+ Tj4 =5+6+23+33+7+6 =90s用同样的原理算出其它工序的时间(见附表)5.8工序140、150、160切削用量及基本时间的确定 本工序为钻孔,刀具采用高速钢复合钻头,直径d=25mm钻4个孔,使用切削液。因为俩道工序基本相同所以选择同样的加工方法,主轴转速、切削速度、进给量、切削深度、进给次数均一样。140道的机动工时为48s,150道的机动工时为54s。160道为锪孔,因为采用同种设备。所以选用与前两道一样的切削用量。3. 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡(见附表)六、夹具体的设计1. 对夹具体的要求夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连接的表面),本次夹具设计中主要设计为车床夹具的设计,主要的误差也是为过渡盘与主轴间的最大间隙配合,以及过渡盘与夹具体间的最大配合间隙,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。为了使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 其次,夹具体在加工过程中要有足够的强度和刚度。夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。 为了保证夹具体不产生不允许的变形和震动,夹具体应有足够的强度和刚度。因此,夹具体需要有一定的壁厚,铸造和焊接夹具体常设置加强筋,或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体。2. 夹具体要求要有较好的结构工艺性、排屑方便。夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时,夹具的重心应尽量低,重心越高则支撑面应越大;夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好。夹具体安装基面的形式有很多中,而本次夹具的设计主要是机床主轴的配合。七、夹具设计06道夹具的设计1. 确定设计方案 本道夹具为6道车中法兰总长,法兰外圆、凸台及反平面。由于阀体本身为规则体,所以定位的时候就可以以自己本身的表面为定位面。俩通径法兰外圆表面作为定位基准面, 主要是由2个支撑板、2个校正丝杆、定位块,定位杆各一个,以及俩个支撑钉来限制所有的自由度。从而满足工序的定位要求。如图所示 ,此图为工序简图,上面则有须加工精度要求。 2. 确定夹紧方案根据工件形状特点,夹紧点不宜放于圆形外轮廓表面上,以免工件产生夹紧变形,不利用保证面本身的尺寸精度。为了避免夹紧变形,将夹紧点选择为通径法兰的外侧,施力方向垂直于主要定位面,符合夹紧原则。为了使夹紧可靠,布置四个夹紧点,分别通过螺母,有俩边的压板进行夹紧。由于该夹具主要是以平面为主要定位基准,且在车床上加工,而工件的形状与尺寸决定了他采用心轴、卡盘内的夹具。由于本夹具只需要一次装夹,所以大大的减少了装夹误差。 3. 定位精度的分析由于工件完全定位,且加工端面到俩定位面的距离相等,故俩端面距离尺寸精度仅由刀具的调整来保证。可不进行精度分析。 以下仅对中心线到底面距离尺寸的精度分析根据误差不等式,应有: D+J+T+A+G0.5mm1)、因定位板到压板中心线的距离公差为990.1mm,故可认为基准位移误差为Y=0.1+0.1=0.2mm 而基准内不重合误差为B=0故定位误差为D=Y+B =0.2mm2)、因夹紧点选择恰当,工件不会产生夹紧变形,故夹紧误差J=03)、车加工一般可认为不产生对刀误差, 故 T=04)、夹具安装时,靠2个校正丝杆确定其在车床上的位置的,打表时的误差范围不会超过0.1mm,故夹具的安装误差为A=0.1mm5)、加工方法误差难于确定,假设一个保守值0.1mm,即G=0.1mm综合以上可知:D+J+T+A+G=0.2+0.1+0.1=0.40.5mm故本工序该项加工精度可以充分予以保证。07道夹具的设计1.确定设计方案 本道夹具为7道车阀座联接孔及静密封面。由于阀体本身为规则体,所以定位的时候就可以以自己本身的表面为定位面。一端通径法兰外圆表面、以及中法兰表面作为定位基准面,由1号支撑板来支撑中法兰的表面,而3号左右螺杆则是用来调节7号卡座则是用来限制14号滑座的移动,而8,34俩块压板则是用来起夹紧作用的,盖板主要是防止漏油。如图所示 ,此图为工序简图,上面则有须加工精度要求。 2.确定夹紧方案根据工件形状特点,夹紧点不宜放于圆形外轮廓表面上,以免工件产生夹紧变形,不利用保证面本身的尺寸精度。为了避免夹紧变形,将夹紧点选择为通径法兰的外侧,施力方向垂直于主要定位面,符合夹紧原则。为了使夹紧可靠,布置四个夹紧点,分别通过螺母,有俩边的压板进行夹紧。由于该夹具主要是以平面为主要定位基准,且在车床上加工,而工件的形状与尺寸决定了他采用心轴、卡盘内的夹具。由于本夹具只需要一次装夹,所以大大的减少了装夹误差。 4. 定位精度的分析俩压块对405对称度的要求为0.1定位座对5斜模的键槽垂直度为0.03其余要求厚度误差均保持在0.01工件在车床夹具上加工时,加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差D、夹具误差J、夹具在主轴上安装误差A和加工方法G误差的计算 以下仅对中心线到底面距离尺寸的精度分析根据误差不等式,应有: D+J+T+A+G0.5mm1)、由于中法兰面既是工序基准,又是定位基准,基准不重合误差B为0。工件在夹具上定位时,定位基准与限位基准是重合的 基准位移误差Y也为零,因此,尺寸4050.05的定位误差为零。2)、夹具误差为限位基面与止口轴线间的距离误差,即夹具总图上的尺寸要求公差为0.04,以及限位基面相对安装基面的平行度和垂直度误差0.01mm,两者兼容。J=0.043)、车加工一般可认为不产生对刀误差, 故 T=04)、夹具安装的误差A=X1max+X2max 式中 X1max为过度盘与主轴间的最大配合间隙 X2max为过度盘与夹具体间的最大配合间隙设过度盘与车床主轴的配合尺寸为92H7/js6,查表得: H7为上偏差0.035下偏差0mm,js6为0.011mm,因此 X1max=0.035+0.011=0.046mm夹具体与过度盘止口的配合尺寸为160H7/js6,查表得: H7为上偏差0.040下偏差0mm,js6为0.0125mm,因此 X2max=0.040+0.0125=0.0525 故 A=0.0462+0.052521/25)、车床夹具的加工方法误差,如车床主轴上安装夹具基准,圆柱面轴线、圆锥面轴线或圆锥孔轴线与主轴回转轴线之间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。加工方法误差难于确定,假设一个保守值0.1mm,即G=0.1mm综合以上可知:夹具的总加工误差为2+J2+T2+A2+G21/2=0.078mm故本工序该项加工精度可以充分予以保证。结束语在指导老师和教研室其他老师的指导和帮助下,我认 真、严谨的完成了毕业设计,并达到了预期的效果。毕业设计中,通过阅读大量的工具书和参考资料,我对机械设计的程序和方法有了很深刻的认识。对机械结构和工艺设计方法和原则,以及设计计算进行了研究和实践,获得了一定的设计经验。对机械设计的深入认识的同时,我也对计算机制图进行了集中的训练,绘图的技能有了很大幅度的提高;也对各门功课进行了一定量的复习。但是,由于实际设计和生产经验很少,对结构设计和工艺计算、安排的实际合理性没有把握。难免会出现大的问题。总之,毕业设计达到了温故而知新的效果,为进入社会实际工作做了比较系统的准备。在本设计完成之际,我由衷地感谢关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲人。在此要特别感谢陈旭东,马敏莉,陈广健等老师的精心指导大力支持!首先,我要感谢我的老师在论文的开题、实施、撰写和完成的每一个过程中,都得到了他们的悉心指导和帮助。指导老师渊博的知识、宽广无私的胸怀、严谨的工作态度、诲人不倦的教师风范和对问题的洞察力,都将使我记忆犹新。在此,我谨向指导老师表示衷心的感谢和深深的敬意。再次,我要感谢我的同事。在做工艺的可行性分析和方案的论证时,同事之间的沟通、相互学习、相互促进,使我受到不少启发和鼓舞。学会了如何将自己在工作和学习中获得的经验以及有价值的内容以论文的形式表达出来。可能没有做到十分的规范,存在很多不足之处,但在这半年时间里,自觉从中获益匪浅。最后,我也衷心感谢在百忙之中抽出宝贵时间对论文进行审评的各位专家。参考文献:1.机械制造工艺设计简明手册 哈尔滨工业大学李益民主编2.机械制造工艺学江南大学郑修本主编.金属切削手册 上海市金属切削技术协会主编4.金属机械加工工艺人员手册 赵如福 主编.石油化工管道安装设计便查手册王怀义主编中英文翻译机器故障的检查故障检查过程因故障类型不同而异,但大体上有下列的一些方法。一、常规检查 1外现检查 系统发生故障后,首先进行外观检查,查找明显的故障,有针对性地检查有关元器件。在整体检查中注意空气开关、断路器、热继电器是否有跳闸现象,各熔断器是否有熔断的现象,各印刷电路板是否有元器件破损、断裂、过热现象,连接线是否有断线,插接件是否有脱落。还要检查开关的位置、电位器的设定、短路棒的选择是否与原来状态相同。并且注意观察机床在故障出现时,是否有噪声、振动、焦糊味、异常发热等现象。另外,冷却风扇是否旋转正常等。对于故障发生时有什么异常现象,操作人员如何操作,要进行详细地询问,这对分析故障的原因是十分重要。 2连接电缆与连接线检查 针对故障有关部分,有一些简单的仪表或工具连接线是否正常,电线、电缆是否断裂,或电阻值是否增大等。尤其要注意经常活动的电缆或电线,由于受力可能断开。 3连接端及接插件的检查 针对故障有关部分,检查它的相关的接线端子、单元接插件。这些部件容易松动、发热、氧化、电化学腐蚀,而出现断线或者是接触不好。 4对在恶劣环境下工作的元器件检查 对于容易受热、受潮、受振动、粘灰尘或油污处,容易使器件出现老化或失效。对于这些地方要认真检查。特别是通风道,外表面很干净,但在通风道内,常常积存大量导电粉尘。某厂就是由于铁粉末堆积造成了整个伺服模块烧毁,损失数十万元。 5易损部位的元器件检查 元器件易损部位应按规定定期检查;直流伺服电机电枢的电刷、整流子,测速发电机电刷、整流子都易磨损,而且是容易出现各种问题的部位,甚至损害了电机。对于纸带阅读机的光电读入部件以及光学元件透明度,也要特别进行检查。光敏元件及发光元器件的老化,都可以造成读带错误。 6应定期保养的部件及元器件的检查 这些部件、元器件应按照规定及时进行清洗与润滑。如果不进行保养是很容易出故障的。 有的电机整流子已磨成了沟,电机转子由于电刷粉的吹入,造成放电,轴承缺润滑油,这些都是没及时维护造成的;冷却风扇长期不转,甚至通风道堵塞,风扇电机转不动,结果电机烧毁;转子由于轴承没有润滑,造成上下端盖过热,最后电机抱住,甚至电机烧损。 7电源电压检查 电源电压检查是非常重要的环节。首先要检查电源电压是否正常,这是数控机床正常工作最重要的条件,只要电压不正常,必然造成故障停机,甚至造成系统工作状态紊乱。有很多在国外试过车的机床或试验台,运到国内安装后就是不正常,也经常是电源的问题。检查时,一定不要让事故扩大,保证局部可靠地进行电源检查,譬如先拿下负载,单独测量供电电压、各控制电压值,然后一点一点扩大测量范围。 电源组件功耗大,容易出问题,而大多数情况电源故障是由负载引起的。要注意熔断器更换,因为熔断线是保护过流的,在更换新的熔丝之前一定要消除负载引起过流的因素才行。检查电源时一方面检查电源的供电线路,也要检查由它供电的无电源部分是否得到了正确的电压,同时,还要检查那些不该得到电的部分是否也有了电,特别还要注意到是否真的得到了该电压。某厂一设备24V与5V电压插反了,可经过实际分析,24V根本没有加到5V线路上去。这样,忙着去换板、换片子就是多余。二、故障现象分析法 故障分析是寻找故障的特征,它所涉及的专业面很广,根据捕捉到的现象进行分析,找出故障的规律,然后分析发生的原因。 某厂加工齿轮时,表面出现刀痕,机械维修人员肯定地说是电气的问题。但看过刀痕,却找不出规律,因此电气维作人员就主动地修电气,最后把相同的控制箱拿过来,还是出刀痕。这个问题直到对伺服系统的Z轴VCMD进行测量,才弄清楚是由于主轴的震动引起刀痕,Z进给为0,刀痕照样有,拆开主轴后,发现主轴前轴承破碎。还有一些过负荷报警是由于夹头不同心,造成装夹应力使工件主轴回转时阻力太大。或夹爪旋转机构失效造成干滑动磨损,从而加大了工件主轴回转时负荷扭矩等。总之,一个现象的出现,要求维修人员做出准确地判断。比如齿轮面有刀痕,我们可以切一个平面,看一看是否有刀痕,然后,再看一看刀架在Z方向是否有进给,这可以用磁性靠表来试验。有刀痕,但磁性靠表一动不动,这个合成运动一个方面不动,当然是另一方面了。所以,可以肯定是由于主轴振摆引起的不规律的刀痕。这个试验是电气人员已知Z轴无VCMD情况下,想要说明机械人员拆主轴而做的试验。对于电气人员来说,无Z轴VCMD已经说明问题了。三、面板显示与指示灯分析法 面板显示提供的故障信息非常重要,自诊断系统提供了报警号及文字显示,一定要详细地分析这些信息。这些信息是通过计算机模拟系统给出的可靠的、科学的信息。面板上指示灯或印刷电路板上的指示灯只是粗线条地提供给我们一些故障的信息,但这些信息可以使我们比较快地找到故障发生的地点。 作为维修人员一定要熟悉报警表、报警内容,当然各种维修手册中都有这些详细的内容,但由于文字翻译的原因,大多数是看不太懂,尽可能找原文来对照看,真正准确地弄懂这个报警的确切含义,这是非常重要的,然后按着这个方向去考虑问题到底出在哪里。 关于对待这些信息的态度,就是一定要认真分析得到的信息。某厂由于工人插错了5V及24V插座,引起片子烧坏,经过现场反复试验,确认24V电压没有进人5V端子,但机器启动不起来,但从PC的编码器中看到了一条数据传输使能没有。就根据这个线索,从查找片子是否烧坏,立即转到检查RS232C的接线端子,一下子就查到了第6号脚断线,这个就是传输使能,接上后设备就正常运转。通过这个例子也可以看出,如果一下子跑到片子被烧坏这条路上去,那么解决这个问题就会十分困难。 对于报警内容要经过各种试验来确定自己要查的方向。如果方向弄错了,就无法查出故障原因,同时也浪费了大量的时间。这里,最重要的是对数控机床的结构、控制方法非常清楚,这不仅要求懂原理,还要能总结出简单的几条。所以在没有任何资料与图纸的条件下,只有理论清楚,才有可能迅速查出故障,懂了理论就可以去指导实践。反过来,通过实践,更进一步提高理论上的认识。四、系统分析法 这也是一种查找故障、缩小故障范围的方法。这种方法的要点就是弄清楚整个系统的方框图,特别是要清楚每一个单元的输入与输出信号。然后就测试这个单元的输入与输出,确定是否正常。有时,甚至分割开来,另外输入一个相应的信号来判断这个单元是否正常。如果输出不正常则可以肯定问题是在这个单元。单独供给输入信号时,要特别注意原来的信号的性质、大小、不同运行状态下它的信号状态以及它的作用。 确定是某一个单元之后,就要对这个单元内部状况及工作原理分析清楚,必要时,可以测绘出来这个局部的电气原理图。详细地分析各单元的输入输出关系。 在这里还要说一下更换器件的问题,目前我们维修的差不多都是老设备,具体地说,ROM或RAM还采用双电压的,目前这种片子也找不到了,只能用买到的片子代换。换的时候要注意哪些问题,有很多书上都有一些介绍,但最主要的是时序问题,否则换上去也不好用。一定要把它们之间各脉冲出现的时间弄准确了,或者是用示波器看清楚了。至于管脚与电压就好办了,更换一下电平,用一个二层管脚座就可以解决问题。 系统分析法要求维修人员不但有踏实的理论基础,还要有较强的动手能力才行。五、信号追踪法 追踪故障信号相关联的信号可能找到故障单元。按照控制系统方框图从前往后或从后向前检查有关的信号有无、性质、大小及不同运行方式的状态,与正常情况比较,看有什么差异或者是否符合逻辑。如果线路由各元件“串联”组成,对“串联”的所有元件和连接线都值得怀疑。在较长的“串联”电路中,适宜的作法是将电路分成两半,从中间开始向两个方面追踪,直到找到有问题的元件(单元)为止。两个相同的线路,可以对它们部分地交换试验。这个方法类似于把一个电机从某电源上拆下,接到另一个电源上试验电机。类似地,在其电源上另接一电机试该电源,这样可以判断出电机是有问题,还是电源有问题。但对数控机床来说,问题就不是那简单,交换一个单元一定要保证所处的大环节(如位置环)的完整性,否则闭环可能受到破坏,保护环节失效。调节器输入得不到平衡。例如,只改用Y轴调节器驱动X轴电机,若只换接X轴电机及转速传感器于Y轴调节器,而不改接X轴位置反馈于Y轴反馈上,改接X轴转速设定于Y轴调节器上(或在NC中改X轴号为Y轴号)给指令于Y轴,这时Y轴各限位开关失效,且X轴无位置反馈,可能机床一启动即产生X轴测量回路硬件故障报警,且X轴各限位开关也不起作用。 1硬接线系统(继电器一接触器系统)信号追踪法 硬接线系统具有可见的接线、接线端子、测试点。故障状态可以用试电笔、万用表、示波器等测试工具测量电压、电流的大小、性质变化状态、电路的短路、断路、电阻值的变化等,从而判断出故障的原因。 2NC、PLC系统状态显示法 NC、PLC程序是软件结构,有些机床面板、编程器可以进行状态显示,显示其输入、输出及中间环节标志位等状态,用于判断故障的位置。例如 PLC的输出 Q由输入 IO. 0、中间标志FO.1和来自NC的信号FO.2的逻辑控制。我们可以分别检查:IO. 0,FO.1,FO.2的状态,若IO0=0,则外接开关不通。若FO.1=1,则要检查FO.1的软件线路。若FO.2=0,则要检查NC为什么不使其为1。这种检查要比硬接线系统方便多了。由于NC和PLC功能强而且较为复杂,因此要求维修人员熟悉具体机型控制原理,PLC使用的汇编语言,例如 PLC程序中多有触发器支持,有的置位信号都维护时间不长。有些环节动作时间很短,不仔细观察很难发现已起过作用,但状态的变化已经消失了。 3硬接线的强制在追踪中可以在信号线路上加上正常情况的信号来测试后继电路,但这样做是危险的,因为这无形中忽略了许多连锁环节。因此要特别注意: (1)把涉及到的前级线断开,避免所加的电源对前级造成的损害; (2)尽量地移动可能移动的机床部分,使可以较长时间移动而不致于碰上限位,以免碰撞; (3)弄清楚所加信号是什么类型,例如直流还是脉冲,是恒流源还是恒压源提供的; (4)设定要尽可能小一些(因为有时运动方式与速度与设定关系很难确定); (5)密切注意可能忽略的联锁可能导致的后果; (6)要密切观察运动的情况,勿使超程。 4NC、PLC控制变量的强制 在PLC中可以强制输出1,可以强制使某一位为1,虽然程序中这一位不可能为1,这种强制得到的瞬间效果。若想对标志位或输出长期强制,最好的是在程序中清除它的定义程序段或使程序段虽有,而不被执行。在诊断出故障单元后,亦可利用系统分析法和信号追踪法把故障范围缩小到单元内部某一个部件,某一个芯片,或某一个元件。当然还可以用各种检测仪器对某一插件的故障定位The machine error examination Malfunction examination process different, but has a little following method in general because malfunction type different. One, routine examination 1 outside shows the queen who examines that failure happened in system , carries out outward appearance examination first , seeks the obvious malfunction , has the pertinency field to examine the relevant component. Pay attention to if air switch , breaker , hot relay have tripping operation phenomenon in overall examination, if every fusible cut-out phenomenon having fusing , every if printing circuit board have component if damage , break , hot shot phenomenon , connecting line have a disconnection , graft if piece have coming off. Want the choice examining that switch location , potentiometer setting up , short circuit are good to be identical with original state or not too. And pay attention to observing a machine tool during the period of the malfunction appears, phenomenon such as noisy , vibrating or not , coke smell of burnt food , abnormal fever heat. If the electric fan besides, cooling down rotate waits regularly. With regard to, what abnormal phenomena the malfunction happens having occasionally , how operation personnel handles, need to be in progress asking about detailedly, this is very important to the cause analysing a malfunction. Or 2 connection cable and connecting lines are examined specifically for the malfunction in connection with the part, appearance or the implement connecting line is regular or not , if wire , cable breaks a little bit simplely, if electric resistance value enhance waits. Need to pay attention to often flexible cable or wire especially , disconnect since accepting force possibility. 3 the end linking up and relevant specifically for the malfunction parts of the connector assembly examination, examine that its pertinent terminals son, element connector assembly. But these components oxidize easy to loosen , generate heat, electrochemistry corrodes, the disconnection appears or is to contact not good. 4 pair of component issuing a job in adverse circumstances is examined Get along to shaking , gluing dust or the greasy dirt easy to be heated , to be become damp , be accepted , age or become invalid easy to make a component appear. Need to examine that carefully to these places. The ventilating duct , the outside surface are especially very clean , often store up large amount of electric conduction dust but within the ventilating duct. Some factories are that the module burns through have brought about the entire servo since iron powder accumulates , lose several hundreds of thousand yuan. The location examining that the component is easy to deride responds to 5 components easy to damage location according to regulation periodic inspection; Direct-current servo electricity electromechanical pivot brush , commutator, wear easy to measure the fast generator brush , commutation Zi Du, has been various problem easy to appear location and , has damaged an electric motor even. To paper tape reader photoelectricity read in unit and optical elements transparency,cant want the examination being in progress special. Light sensor and glowing component ageing, can bring about reading the belt mistake. These component , component respond to 6 the components responding to the maintenance the regular intervals and the component examination be in progress according to Hoyle in time wash with lubrication. If not carrying out a maintenance be very easy to be out of order. Some electric motor commutators already have dawdled away having become a ditch , the rotor blows in , brings about discharging , axle bearing since the brush is pink to lack for lube, these all are that not yet timely upkeep brings about; The electric fan long range cooling down does not rotate , even, the ventilating duct blocks up , the electric fan electric motor cannot rotate , the result electric motor burns through; The rotator does not lubricate because of axle bearing , the hot shot , final electric motor of end cap adopts a baby live high and low bringing about, electric motor fever derides even. That the mains input 7 mains inputs are examined is examined is a very important link. Need to examine that the mains input is regular or not first, this is the most important condition of regular job of numerical control machine tool, as long as voltage is abnormal , bring about malfunction closing down surely , bring about system duty chaos even. Have many machine tool or test-bed have tested run in abroad , transport to in the homeland assemble the day afer tomorrow being abnormal, problem being a power source also often. And then definitely not let an accident expand when examination, ensure that part carries out power source examination reliable, for instance , reaching loads down first, measure service voltage , every control voltage value alone, 1.1 the range expanding measurement. But the power source module is power dissipation big , easy to go wrong, great majority condition power failure is to arouse from the loads. Need to pay attention to fusible cut-out replacement, because of the fusing line is to have protected a streams, factor only row must remove loads have aroused a stream before new fuse in replacement. Examine that one side examines the power source charging line time the power source , also need to examine that voltage, is simultaneous by its if the nothing power source part supplying electricity correctly , want to examine that those should not get if the electricity part have also had an electricity too , want to pay attention to arriving at having got that voltage really or not too specially. Some factories one equipment 24 V and 5 V voltage insert on the contrary may actual analysis pass, 24 V go up not to add to 5 V circuits at all. Go to change board , to change film being unnecessary such , busy. Two, malfunction phenomenon analysis law Fault analysis is the characteristic seeking a malfunction , special field face related to by it is very broad , analyses and then the cause happening according to catching the analysis being in progress , the law finding out fault to phenomenon. Some factories mark or scar left by a knife-cut appear on surface when processing a gear wheel, that the personnel machinery is kept in repair certainly speaks is an electric problem. Only had looked at mark or scar left by a knife-cut, but cannot find out a law, active field of electricity thinking work personnel Xiu is therefore electric , the identical control casing is held over , still producing mark or scar left by a knife-cut finally. This problem is measured until VCMD is in progress to the servosystem Z-axis, making clear just now is that Z feeds for 0 , as usual, mark or scar left by a knife-cut has , unpacks the chief axis queen since the chief axis oscillation arouses mark or scar left by a knife-cut, axle bearing is broken before discovering a chief axis. Still having a few overloads warning is decentraction since clamping the head , resistance is very big when bringing about dress gripping strain makes the workpiece chief axis turn round. Clamping jaw revolution organization has lost efficacy or bringing about the wear sliding with no result , has enlarged workpiece thereby when the chief axis turns round load moment of torsion waits. In short ,a phenomenons appears , requires that the personnel who is maintained composes out judging accurately. For instance , the gear wheel has mark or scar left by a knife-cut face to face, we can cut a flat surface , take a look at having mark or scar left by a knife-cut or not, take a look at a tool carrier then, again being given to in if Z direction have moving forward, come this to test that being able to use magnetism to depend on a form. Have mark or scar left by a knife-cut, but magnetism to keep selfs body unmoved by the form, this has composed a motion aspect not moving , certainly has been another aspect. Therefore, can affirm the mark or scar left by a knife-cut being to lay bare the block of wood law arousing since the chief axis vibrates. Want the experiment explaining that the machinery personnel dismantles a chief axis but composing under the condition this is tested being that electricity personnel known number Z-axis has no VCMD. As for electricity personnel, there be no Z-axis VCMD having already explained a problem. Three, the face ply demonstrates and guiding lights analyses law The malfunction information that face ply display provides has been very important , certainly diagnose system has provided the number giving an alarm and characters display , must analyse these information detailedly. These information is information by the fact that the computer simulates reliability , sciences that system gives out. But the face ply fixes guiding lights or upper guiding lights of printing circuit board is only the information providing we with a few malfunctions in rough, these information can make us find malfunction occurrence place comparatively quick. Content must know the form giving an alarm very well , giving an alarm as the personnel who is maintained, have these detailed content in certainly various service manual, but because of the cause that language translates, great majority be Kan Bu very know , come to attend to face to face looking for an original as far as possible, do it know this definite warning import really accurately, this is very important, and then goes to consider a problem where to take place after all according to this direction. About the attitude treating these information, be to must analyse information carefully. Burnout , the course scene test some factories again and again since the worker inserts wrong 5 V and 24 V sockets , arouses film , affirm 24 V voltage not receiving person 5 V terminals, machine starting but , having seen a data transmission in the coder from PC makes but to be able to not have. If film burning right away according to this clue , from seeking , turn to the son who examines RS 232 C terminals immediately, all of a sudden right away check have arrived at 6th number foot disconnection, this it is transmission to use an energy , connect up the regular queen equipment travel. The example is also it can be seen by this, if going up to be run this road to film by burnout all of a sudden, the problem resolving this so is only capable to do very difficult. Want the direction needing to check process coming to ascertaining self various experiment to the content giving an alarm. Have had no way to trace malfunction cause if direction has made a mistake, have wasted at the same time also large amount of time. The most important being controls the method perfectly cleat here, to numerical control machine tool structure,not only this demanding to know principle, want to be able to sum up out several of simplicity too. Therefore theory is under the condition of not having any data and drawing sheet , only clear, be in the cards just now prompt have traced a malfunction , have known theory being able to go to guide practice right away. Go a step further conversely , by way of practice, improving the theoretical cognition. Four, systems analysis law This is also one kind of the method seeking a malfunction , reducing the malfunction range. This method essential is a block diagram make entire systematic method clear , needs clear every element entering and output signal especially. And then, entering and output testing this element right away, are regular or not for sure. Break up even sometimes, coming untied coming, come to judge that this element is regular or not importing a corresponding signal besides. Being able to affirm problem if output is abnormal is an element in this. When supplying with entering signal alone, ask the character , size , different operation state paying attention to the original signal specially to go to its signal state and its effect. Be after some element for sure , will analyse to this element inside status and operating principle when clear , necessary , can survey and draw from this the part electricity principle picture coming out. Relation analysing every element detailedly. Problem wanting to say an once changing a component too in here, being similar with that we maintain at present all be old equipment , says concretely ROM or RAM has adopt pair of voltages , this film has also been unable to find at present, can only use film purchasing to substitute. Otherwise the moment exchanging for needs which problem to pay attention to, have some all introduce that on many books, but problem, goes up to exchange for be sequence mainly most being fond of using neither. Every pulse appears between being bound to be going with them that time does it accurate , been clear or use oscillograph to watch. Change once electrical level as for the pin and voltage have been easy to handle,the seat can solve a problem right away in a two layer of pin. Systems analysis law requires that the personnel who is maintained has the rationale steady and sure not only , wants to have comparatively strong get to work capability going just now too. Five, signal track law The signal that the trace fault signal relevance unites may find the malfunction element. According to controlling system method block diagram before backward or examine that the relevant signal state having nothing , character , size and different operation way, comparing with regular condition forward from the day afer tomorrow , look at what difference the to have or whether or not in keeping with logic. If the circuit is composed of every component cascade, be open to doubt to in-line all component and connecting line. In longer cascade circuit, proper practice is with circuit divide into liang half , the aspect beginning from centre to two tracks, until till finding the problematic component (element). Identical two circuits, can exchange an experiment to their part field. This method is similar to a electric motor being dismantled down from some on the power source , tests an electric motor on receiving another power source. Receive one electric motor similar in addition on whose power source trying that power source, that such can judge out an electric motor is to have question , still is that the power source has question. Otherwise but to numerical control machine tool, problem that is Jiu Bu Shi simple, completeness exchanging a element definitely wanting big links got along by guarantee (if location is encircled by) , closed cycle may be lost efficacy by destroying , protecting a link. The adjuster is imported being unable to get balance. Switch over to use Y axis adjuster to drive the zeta-axis electric motor for instance ,
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